物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)與應(yīng)用-第8章

1、物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用第第8章章 讀寫器的體系結(jié)構(gòu)讀寫器的體系結(jié)構(gòu)點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映 讀寫器的組成與設(shè)計(jì)要求讀寫器的組成與設(shè)計(jì)要求8.1低頻讀寫器低頻讀寫器8.2高頻讀寫器高頻讀寫器8.3微波讀寫器微波讀寫器8.4物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用 點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映讀寫器的組成與設(shè)計(jì)要求讀寫器的組成與設(shè)計(jì)要求8.1物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）

2、技術(shù)與應(yīng)用各種讀寫器雖然在工作頻率、耦合方式、通信各種讀寫器雖然在工作頻率、耦合方式、通信流程和數(shù)據(jù)傳輸方式等方面有很大的不同，但在組成流程和數(shù)據(jù)傳輸方式等方面有很大的不同，但在組成和功能方面是十分類似的。讀寫器的和功能方面是十分類似的。讀寫器的主要功能主要功能是將數(shù)是將數(shù)據(jù)加密后發(fā)送給電子標(biāo)簽，并將電子標(biāo)簽返回的數(shù)據(jù)據(jù)加密后發(fā)送給電子標(biāo)簽，并將電子標(biāo)簽返回的數(shù)據(jù)解密，然后傳送給計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。解密，然后傳送給計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用8.1.1 讀寫器的組成讀寫器的組成 1. 讀寫器的軟件讀寫器的軟件讀寫器

3、的所有行為均由軟件來控制完成。軟件讀寫器的所有行為均由軟件來控制完成。軟件向讀寫器發(fā)出讀寫命令，作為響應(yīng)，讀寫器與電子標(biāo)向讀寫器發(fā)出讀寫命令，作為響應(yīng)，讀寫器與電子標(biāo)簽之間就會(huì)建立起特定的通信。簽之間就會(huì)建立起特定的通信。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用2. 讀寫器的硬件讀寫器的硬件讀寫器的硬件一般由讀寫器的硬件一般由天線天線、射頻模塊射頻模塊、控制模塊控制模塊和和接口接口組成。組成。圖圖8.1 讀寫器的結(jié)構(gòu)框圖讀寫器的結(jié)構(gòu)框圖 點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）

4、技術(shù)與應(yīng)用（1）控制模塊）控制模塊控制模塊由控制模塊由ASIC（特定用途集成電路（特定用途集成電路Application Specific Integrated Circuit）組件組件和和微處理器微處理器組成。組成。 （2）射頻模塊）射頻模塊射頻模塊主要由射頻模塊主要由發(fā)送電路發(fā)送電路和和接收電路接收電路構(gòu)成。構(gòu)成。（3）讀寫器的接口）讀寫器的接口接口主要有接口主要有RS-232、RS-485、RJ-45或或WLAN。（4）天線）天線點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用8.1.2 讀寫器的設(shè)計(jì)要求讀寫器的設(shè)計(jì)要求讀寫器在設(shè)計(jì)

5、時(shí)需要考慮許多因素，包括基本讀寫器在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮許多因素，包括基本功能、應(yīng)用環(huán)境、電器性能和電路設(shè)計(jì)等。功能、應(yīng)用環(huán)境、電器性能和電路設(shè)計(jì)等。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用1 讀寫器的基本功能和應(yīng)用環(huán)境讀寫器的基本功能和應(yīng)用環(huán)境 （1）讀寫器是便攜式還是固定式。）讀寫器是便攜式還是固定式。（2）支持一種還是多種類型電子標(biāo)簽的讀寫。）支持一種還是多種類型電子標(biāo)簽的讀寫。 （3）讀寫器的讀取距離和寫入距離）讀寫器的讀取距離和寫入距離(一般前者大于一般前者大于后者后者)。（4）讀寫器周邊的電磁環(huán)境、溫度、濕度和）讀寫器周邊的

6、電磁環(huán)境、溫度、濕度和安全等環(huán)境。安全等環(huán)境。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用 2讀寫器的電氣性能讀寫器的電氣性能（1）空中接口的方式。）空中接口的方式。（2）防碰撞算法的實(shí)現(xiàn)方法。）防碰撞算法的實(shí)現(xiàn)方法。（3）加密的需求。）加密的需求。（4）供電方式與節(jié)約能耗的措施。）供電方式與節(jié)約能耗的措施。（5）電磁兼容（）電磁兼容（EMC:Electro Magnetic Compatibility）性能。）性能。所謂所謂EMC是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運(yùn)行并不對(duì)是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運(yùn)行并不對(duì)其環(huán)境中的任

7、何設(shè)備產(chǎn)生無法忍受的電磁干擾的能力。其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無法忍受的電磁干擾的能力。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用3. 讀寫器的電路設(shè)計(jì)讀寫器的電路設(shè)計(jì)（1）選用現(xiàn)有的讀寫器芯片或是自行進(jìn)行設(shè)計(jì)。）選用現(xiàn)有的讀寫器芯片或是自行進(jìn)行設(shè)計(jì)。（2）天線的形式與匹配的方法。）天線的形式與匹配的方法。（3）收、發(fā)通道信號(hào)的調(diào)制方式與帶寬。）收、發(fā)通道信號(hào)的調(diào)制方式與帶寬。（4）若是自行進(jìn)行電路模塊設(shè)計(jì)，還應(yīng)設(shè)計(jì)相應(yīng)的）若是自行進(jìn)行電路模塊設(shè)計(jì)，還應(yīng)設(shè)計(jì)相應(yīng)的編碼與解碼、防碰撞處理、加密和解密等電路。編碼與解碼、防碰撞處理、加密和解

8、密等電路。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用 點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映低頻讀寫器低頻讀寫器8.2物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用低頻讀寫器主要工作在低頻讀寫器主要工作在125KHz，可以用于，可以用于門禁考門禁考勤、汽車防盜和動(dòng)物識(shí)別勤、汽車防盜和動(dòng)物識(shí)別等方面。下面以等方面。下面以U2270B芯片為芯片為例，介紹低頻讀寫器的構(gòu)成和主要應(yīng)用。例，介紹低頻讀寫器的構(gòu)成和主要應(yīng)用。 點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與

9、應(yīng)用8.2.1 基于基于U2270B芯片的讀寫器芯片的讀寫器1. U2270B芯片芯片 U2270B芯片是芯片是ATMEL公司生產(chǎn)的基站芯片，該基公司生產(chǎn)的基站芯片，該基站可以對(duì)一個(gè)站可以對(duì)一個(gè)IC卡進(jìn)行非接觸式的讀寫操作?？ㄟM(jìn)行非接觸式的讀寫操作。 點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用2. U2270B芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)U2270B芯片的內(nèi)部由振蕩器（芯片的內(nèi)部由振蕩器（Oscillator）、天線）、天線驅(qū)動(dòng)器（驅(qū)動(dòng)器（Driver）、電源供給電路（）、電源供給電路（Power Supply）、頻）、頻率調(diào)節(jié)電路（率

10、調(diào)節(jié)電路（Frequency Adjustment）、低通濾波電路）、低通濾波電路（Low-Pass Filter）、放大電路（）、放大電路（Amplifier）和施密特觸）和施密特觸發(fā)器（發(fā)器（Schmitt Trigger）等部分組成。）等部分組成。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用8.2.2 基于基于U2270B芯片的讀寫器芯片的讀寫器由由U2270B構(gòu)成的讀寫器模塊，關(guān)鍵部分是天線、構(gòu)成的讀寫器模塊，關(guān)鍵部分是天線、射頻讀寫基站芯片射頻讀寫基站芯片U2270B和微處理器。基站芯片和微處理器?；拘酒琔2270B通過天

11、線以通過天線以125KHz的調(diào)制射頻信號(hào)為的調(diào)制射頻信號(hào)為RFID電子標(biāo)簽提供電子標(biāo)簽提供能量能量(電源電源)，同時(shí)接收來自，同時(shí)接收來自RFID電子標(biāo)簽的信息，并以曼電子標(biāo)簽的信息，并以曼徹斯特編碼輸出。微處理器可以采用多種型號(hào)，如單片徹斯特編碼輸出。微處理器可以采用多種型號(hào)，如單片機(jī)機(jī)AT89C2051、單片機(jī)、單片機(jī)AT89S51等。等。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用8.2.3 低頻讀寫器實(shí)例低頻讀寫器實(shí)例-汽車

12、防盜系統(tǒng)汽車防盜系統(tǒng)射頻識(shí)別以非接觸、無視覺、高可靠的方式傳遞射頻識(shí)別以非接觸、無視覺、高可靠的方式傳遞特定的識(shí)別信息，適合用于汽車防盜裝置，能夠有效地特定的識(shí)別信息，適合用于汽車防盜裝置，能夠有效地達(dá)到汽車防盜的目的。達(dá)到汽車防盜的目的。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用1. 工作原理工作原理汽車防盜裝置的基本原理是將汽車啟動(dòng)的汽車防盜裝置的基本原理是將汽車啟動(dòng)的機(jī)械鑰機(jī)械鑰匙匙與與電子標(biāo)簽電子標(biāo)簽相結(jié)合，即將小型電子標(biāo)簽直接裝入到鑰相結(jié)合，即將小型電子標(biāo)簽直接裝入到鑰匙把手內(nèi)，當(dāng)一個(gè)具有正確識(shí)別碼的鑰匙插入點(diǎn)火開關(guān)匙把手

13、內(nèi)，當(dāng)一個(gè)具有正確識(shí)別碼的鑰匙插入點(diǎn)火開關(guān)后，汽車才能用正確的方式進(jìn)行啟動(dòng)。后，汽車才能用正確的方式進(jìn)行啟動(dòng)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用2. 系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成圖圖8.7 汽車防盜系統(tǒng)的基本組成汽車防盜系統(tǒng)的基本組成點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用3.硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì) （1）發(fā)送通道。）發(fā)送通道。 （2）接收通道。）接收通道。 （3）載波產(chǎn)生器。）載波產(chǎn)生器。 （4）時(shí)鐘產(chǎn)生電路。）時(shí)鐘產(chǎn)生電路。 （5）微控制器（）微控制器（MCU）。）。 （6）

14、天線。）天線。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用4.軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括讀卡軟件設(shè)計(jì)、寫卡軟件設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括讀卡軟件設(shè)計(jì)、寫卡軟件設(shè)計(jì)、語音報(bào)警程序設(shè)計(jì)和串行通信程序設(shè)計(jì)等。語音報(bào)警程序設(shè)計(jì)和串行通信程序設(shè)計(jì)等。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映高頻讀寫器高頻讀寫器8.3物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用高頻讀寫器主要工作在高頻讀寫器主要工作在13.56MHz，典型的

15、應(yīng)用有，典型的應(yīng)用有我國第二代身份證、電子車票和物流管理等。下面以飛我國第二代身份證、電子車票和物流管理等。下面以飛利浦的利浦的MF RC500芯片為例，介紹高頻讀寫器的構(gòu)成和主芯片為例，介紹高頻讀寫器的構(gòu)成和主要應(yīng)用。要應(yīng)用。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用8.3.1 MF RC500芯片芯片MF RC500芯片主要應(yīng)用于芯片主要應(yīng)用于13.56MHz，是非接觸、高集，是非接觸、高集成的成的IC讀卡芯片。該讀卡芯片。該IC讀卡芯片具有調(diào)制和解調(diào)功能，并集讀卡芯片具有調(diào)制和解調(diào)功能，并集成了在成了在13.56MHz下所有類

16、型的被動(dòng)非接觸式通信方式和協(xié)議。下所有類型的被動(dòng)非接觸式通信方式和協(xié)議。MF RC500支持快速支持快速CRYPTOI加密算法，用于驗(yàn)證加密算法，用于驗(yàn)證MIFARE系列系列產(chǎn)品。產(chǎn)品。MF RC500的并行接口可直接連接到任何的并行接口可直接連接到任何8位微處理器，位微處理器，給讀卡器的設(shè)計(jì)提供了極大的靈活性。給讀卡器的設(shè)計(jì)提供了極大的靈活性。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用MFRC500芯片如圖芯片如圖8.9所示。所示。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與

17、應(yīng)用MFRC500芯片的主要引腳如圖芯片的主要引腳如圖8.10所示。所示。 點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用8.3.2 基于基于MF RC500芯片的讀寫器芯片的讀寫器 MFRC500芯片支持芯片支持ISO/IEC 14443A所有的層。所有的層。 MFRC500內(nèi)部內(nèi)部包括微控制器接口單元、模擬信號(hào)處理單元、包括微控制器接口單元、模擬信號(hào)處理單元、ISO14443A規(guī)規(guī)定的協(xié)議處理單元以及定的協(xié)議處理單元以及MIFARE卡的卡的Crypto1安全密鑰存儲(chǔ)單元。安全密鑰存儲(chǔ)單元。 MFRC500的并行微控制器接口自動(dòng)檢測連

18、接的的并行微控制器接口自動(dòng)檢測連接的8位并行接口的位并行接口的類型。類型。 點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用圖圖8.12 由由MFRC500構(gòu)成的讀寫器構(gòu)成的讀寫器點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用8.3.3 高頻讀寫器實(shí)例高頻讀寫器實(shí)例 根據(jù)根據(jù)MFRC500的特性，可以設(shè)計(jì)基于的特性，可以設(shè)計(jì)基于MFRC500芯片和芯片和P89C58BP單片機(jī)的單片機(jī)的RFID讀寫器。讀寫器。 MF RC500還可以設(shè)計(jì)基于還可以設(shè)計(jì)基于MF RC500芯片和芯片和

19、P89C58BP單片機(jī)的單片機(jī)的RFID讀寫器系統(tǒng)。讀寫器系統(tǒng)。 點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用圖圖8.13 基于基于P89C58BP和和MF RC500的讀寫器系統(tǒng)的讀寫器系統(tǒng)點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用1. 發(fā)卡器和讀卡器發(fā)卡器和讀卡器發(fā)卡器實(shí)際上是一種通用發(fā)卡器實(shí)際上是一種通用寫卡器寫卡器，發(fā)卡器由系統(tǒng)管理，發(fā)卡器由系統(tǒng)管理員管理，通過員管理，通過PC機(jī)設(shè)置或選擇好要寫入的數(shù)據(jù)，發(fā)出寫卡命機(jī)設(shè)置或選擇好要寫入的數(shù)據(jù)，發(fā)出寫卡命令，令，完成對(duì)

20、完成對(duì)MIFARE卡的數(shù)據(jù)及密碼寫入卡的數(shù)據(jù)及密碼寫入。讀卡器往往可以脫離讀卡器往往可以脫離PC機(jī)工作，只要有非接觸式機(jī)工作，只要有非接觸式IC卡卡進(jìn)入讀卡器天線的能量范圍，讀卡器便可讀寫卡中相關(guān)指定進(jìn)入讀卡器天線的能量范圍，讀卡器便可讀寫卡中相關(guān)指定扇區(qū)的數(shù)據(jù)。扇區(qū)的數(shù)據(jù)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用2. 讀卡器硬件系統(tǒng)讀卡器硬件系統(tǒng)發(fā)卡器與讀卡器在硬件設(shè)計(jì)上大同小異，都是由單片發(fā)卡器與讀卡器在硬件設(shè)計(jì)上大同小異，都是由單片機(jī)控制讀寫芯片機(jī)控制讀寫芯片(MF RC500)，再加上外圍器件組成。，再加上外圍器件組成。

21、圖圖8.14 讀卡器硬件系統(tǒng)讀卡器硬件系統(tǒng)點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映微波讀寫器微波讀寫器8.4物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用微波微波RFID系統(tǒng)是目前射頻識(shí)別系統(tǒng)研發(fā)的核心，系統(tǒng)是目前射頻識(shí)別系統(tǒng)研發(fā)的核心，是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。微波微波RFID常見的工作頻率是常見的工作頻率是433MHz、860/960MHz、2.45GHz和和5.8GHz等，該系統(tǒng)可等，該系統(tǒng)可以同時(shí)對(duì)多個(gè)電子標(biāo)簽進(jìn)行操作，主要應(yīng)用于需要較長以同時(shí)對(duì)多個(gè)電

22、子標(biāo)簽進(jìn)行操作，主要應(yīng)用于需要較長的讀寫距離和高讀寫速度的場合。的讀寫距離和高讀寫速度的場合。微波讀寫器的射頻電微波讀寫器的射頻電路與低頻和高頻讀寫器有本質(zhì)上的差別，需要考慮分布路與低頻和高頻讀寫器有本質(zhì)上的差別，需要考慮分布參數(shù)的影響，可以采用參數(shù)的影響，可以采用ADS軟件進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用8.4.1 射頻電路與射頻電路與ADS在射頻頻段，電路出現(xiàn)了許多獨(dú)特的性質(zhì)，這些在射頻頻段，電路出現(xiàn)了許多獨(dú)特的性質(zhì)，這些性質(zhì)在常用的低頻電路中從沒遇到過，因此需要建立新性質(zhì)在常用的低頻電路

23、中從沒遇到過，因此需要建立新的射頻電路設(shè)計(jì)體系。射頻和微波的射頻電路設(shè)計(jì)體系。射頻和微波EDA軟件平臺(tái)軟件平臺(tái)ADS（Advanced Design System）軟件由美國安捷倫（）軟件由美國安捷倫（Agilent）公司開發(fā)，是當(dāng)前射頻和微波電路設(shè)計(jì)的首選工程軟件。公司開發(fā)，是當(dāng)前射頻和微波電路設(shè)計(jì)的首選工程軟件。在深入理解射頻電路的基礎(chǔ)上，結(jié)合在深入理解射頻電路的基礎(chǔ)上，結(jié)合ADS軟件工具進(jìn)行設(shè)軟件工具進(jìn)行設(shè)計(jì)，是通向射頻電路設(shè)計(jì)成功的最佳路線。計(jì)，是通向射頻電路設(shè)計(jì)成功的最佳路線。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用1.

24、 ADS的四種工作視窗的四種工作視窗ADS軟件主要有軟件主要有4種工作視窗，分別為主視窗、原理種工作視窗，分別為主視窗、原理圖視窗、版圖視窗和數(shù)據(jù)顯示視窗，主要可以完成文件管圖視窗、版圖視窗和數(shù)據(jù)顯示視窗，主要可以完成文件管理、原理圖設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)和仿真數(shù)據(jù)顯示等功能。理、原理圖設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)和仿真數(shù)據(jù)顯示等功能。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用（1）主視窗）主視窗啟動(dòng)啟動(dòng)ADS后，首先進(jìn)入主視窗，主視窗是進(jìn)入和退后，首先進(jìn)入主視窗，主視窗是進(jìn)入和退出出ADS系統(tǒng)的橋梁。系統(tǒng)的橋梁。圖圖8.15 ADS主視窗主視窗點(diǎn)擊此處

25、結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用（2）原理圖視窗）原理圖視窗原理圖視窗提供了設(shè)計(jì)、編輯、仿真原理圖的環(huán)原理圖視窗提供了設(shè)計(jì)、編輯、仿真原理圖的環(huán)境，是進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)使用最多的視窗。境，是進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)使用最多的視窗。圖圖8.16 ADS原理圖視窗原理圖視窗點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用（3）數(shù)據(jù)顯示視窗）數(shù)據(jù)顯示視窗當(dāng)完成設(shè)計(jì)仿真后，可以在數(shù)據(jù)仿真視窗顯示仿當(dāng)完成設(shè)計(jì)仿真后，可以在數(shù)據(jù)仿真視窗顯示仿真結(jié)果。真結(jié)果。圖圖8.19 ADS數(shù)據(jù)顯示視窗數(shù)據(jù)顯示視窗

26、點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用（4）版圖視窗）版圖視窗版圖視窗用來進(jìn)行版圖的設(shè)計(jì)、編輯與仿真。版圖視窗用來進(jìn)行版圖的設(shè)計(jì)、編輯與仿真。圖圖8.21 版圖視窗中的微帶線分支定向耦合器版圖視窗中的微帶線分支定向耦合器點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用2. ADS的設(shè)計(jì)功能的設(shè)計(jì)功能（1）設(shè)計(jì)面板）設(shè)計(jì)面板（2）設(shè)計(jì)工具）設(shè)計(jì)工具（3）設(shè)計(jì)向?qū)В┰O(shè)計(jì)向?qū)В?）設(shè)計(jì)指南）設(shè)計(jì)指南（5）仿真與數(shù)據(jù)顯示）仿真與數(shù)據(jù)顯示點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別

27、（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用3. ADS的仿真功能的仿真功能1.線性分析線性分析2.諧波平衡和增益壓縮分析諧波平衡和增益壓縮分析3.高頻高頻SPICE瞬態(tài)分析瞬態(tài)分析4.電路包絡(luò)分析電路包絡(luò)分析5.電磁仿真分析電磁仿真分析點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用8.4.2 UHF頻段讀寫器實(shí)例頻段讀寫器實(shí)例915 MHz讀寫器讀寫器讀寫器的工作頻率為讀寫器的工作頻率為915 MHz，是基于無源反射調(diào)制，是基于無源反射調(diào)制技術(shù)和模塊化設(shè)計(jì)原理的技術(shù)和模塊化設(shè)計(jì)原理的RFID讀寫器，工作距離長達(dá)讀寫器，工作距離長達(dá)10 m。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）技術(shù)與應(yīng)用）技術(shù)與應(yīng)用1. RFID系統(tǒng)